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等效平衡
化学平衡的建立与途径无关,即可逆反应从反应物方向开始,还是从生成物方向开始,只要条件不变,都可以达到同一平衡状态。
在一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)的可逆反应,当达到化学平衡时,同种物质的含量(物质的量或气体体积或质量百分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。
进行等效转化后,投料量与原平衡起始量对应物质完全相同,则两平衡等效。
1、恒温恒容——对于反应前后气体分子数有变化(不相等)的可逆反应:
,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
分别从不同的始态开始,经过一段时间后达到平衡,各组分的含量如下表:
思考题1 在一定的温度下,向一容积固定的密闭容器中放入1 mol A和1 mol B,发生下列反应:A(g)+B(g)C(g)+2D(g),达到平衡状态时,C的含量为m%,保持温度不变,若按照下列配比在上述容器中放入起始物质,达到平衡状态时,C的含量仍然为m%的是( )
mol A+1 mol B
mol A+1 mol B+2 mol D
mol C+2 mol D
mol C+1 mol D
答案 C
进行等效转化后,投料量与原平衡起始量对应物质成比例,则两平衡等效。
2、恒温恒容——对于反应前后气体分子数未变化(相等)的可逆反应:
思考题2 一定温度下,将1 mol HI气体充入容积一定的密闭容器中,发生反应:2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0,此时HI的含量为a%。在此温度下,另将下列各组物质分别注入容积相同的容器中,建立平衡时,HI的含量不为a%的是( )
mol HI
mol
、 mol
mol
答案 D
进行等效转化后,投料量与原平衡起始量对应物质成比例,则两平衡等效。
4、恒温恒压———对于反应前后气体分子数有变化或未变化的可逆反应:
在恒温恒压条件下的密闭容器中,发生如下反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
分别从不同的始态开始,经过一段时间后达到平衡,各组分的含量如下表:
在一个盛有催化剂且容积可变的容器中,恒温恒压下有下列反应:N2+3H2 2NH3,已知1molN2和3molH2反应,达平衡时,生成amolNH3,在此温度和压强下,保持平衡时各物质的量分数不变,填表:

0

2(g-4m)
(g-3m)a